Prinsip Kerja Mesin Tenaga Fluida
Pengertian dan
definisi Mesin Fluida
Mesin fluida adalah mesin yang berfungsi utuk merubah energi
mekanik menjadi energi potensial dan sebaliknya, merubah energi mekanik dalam
bentuk fluida, dimana fluida yang dimaksud adalah air, uap, dan gas.
Berdasarkan pengertian diatas maka secara umum mesin – mesin
fluida dapat
digolongkan dalam dua
golongan yaitu :
1.
Golongan mesin – mesin
kerja , yaitu berfungsi untuk merubah energi mekanis menjadi energi fluida,
contohnya : pompa, blower, compressor, dan lain– lain.
2.
Golongan mesin – mesin
tenaga yang berfungsi untuk merubah energi fluida menjadi energi mekanis
seperti : turbin air, turbin uap, kincir angin, dan lain – lain.
Definisi Fluida :
Fluida adalah zat cair yang berubah bentuk secara continiu (
terus menerus ) bila terkena tegangan geser, brapan pun kecilnya tegangan gesr
tersebut. Gaya geser adalah komponen yang menyinggung permukaan dan gaya yang
dibagi dengan luas permukaan tersebut adalah tegangan geser rata – rata pada
permukaan itu. Tegangan geser pada suatu permukaan titik adalah nilai batas
perbandingan gaya geser terhadap gaya luar hingga menjadi titik tersebut.
Macam macam mesin fluida :
1. Pompa
a.
Pengertian pompa
Pompa adalah mesin fluida yang
digunakan untuk mengalirkaan fluida inkompresible ( tidak mampu
mampa ) dari suatau tempat ketempat yang lain, dari suatu tempat
yang rendah ketempat yang lebih tinggi atau dari tekanan yang rendah ke tekanan
yanglebih tinggi.Dalam hal ini pembahasan pompa tidak terlepas dari pembahasan
pipa isap ( suction pipe ) dan pipa tekan (
discharge ) yang secara keseluruhan juga tentang pemompaan ( pumping
system ).
b.
Macam macam pompa dan
penjelasannya
1) Pompa aliran radial
Arah aliran dalam sudu gerak
pada pompa aliran radial pada bidang yang tegak lurus terhadap poros dan head
yang timbul akibat dari gaya sentrifugal itu sendiri. Pompa aliran radial
mempunyai head yang lebih tinggi jika dibandingkan dengan pompa jenis yang lain.
2) Pompa aliran aksial
Arah aliran dalam sudu
gerak pada pompa aliran aksial terletak pada bidang yang sejajar dengan sumbu
poros dan head yang timbul akibat dari besarnya gaya angkat dari sudu – sudu
geraknya. Pompa aliran aksial mempunyai head yang lebih rendah tetapi kapasitasnya
lebih besar.
3) Pompa
Screw
Pompa screw
memiliki satu atau lebih screw. Untuk pompa screw dengan screw tunggal, screw
berputar didalam screw housing, dan fluida akan terbawa kedepan sesuai
putaranscrew. Pompa screw dengan screw lebih dari satu, masing-masing screw
saling bertemu. Ulir dari kedua screw dibuat presisi sehingga terjadi perapatan
antara kedua screw tersebut maupun terhadap housing.
Gerakan screw mengakibatkan fluida dari sisi hisap masuk kedalam ruang diantara
ulir dari masing-masing screw dan housing. Pertemuan ulir dari masing-masing
screw yang berputar mengakibatkan fluida terdorong ke sisi tekan ( discharge ).
Pompa jenis ini digunakan untuk memompa sampai tekanan 50 kg/cm2 dengan putaran
mencapai 3500 Rpm, namun umumnya hanya pada putaran 1750 Rpm. Pengaturan
jumlah aliran dilakukan dengan mengubah putaran atau mengembalikan ke sisi
hisap / reservoir.
4) Pompa resiprokating
Reciprocating
pump adalah suatu jenis dari Positive Displacement
Pump dengan menggunakan aksi displacement. Pompa
Reciprocating, jika perpindahan dilakukan oleh maju mundurnya jarum
piston. Pompa reciprocating merupakan pompabolak-balik
yang dirancang untuk menghasilkan kapasitas yang
cukup besar dan merupakan pompa yang
mengubah energymekanis penggeraknya menjadi energy aliran fluida dengan menggunakan bagian pompa
yang bergerak bolak-balik di dalamsilinder.
2. Kompresor
a.
Pengertian Kompresor
Kompresor adalah mesin atau
alat mekanik yang berfungsi untuk meningkatkan tekanan atau memampatkan fluida
gas atau udara. Kompresor biasanya menggunakan motor listrik, mesin diesel atau
mesin bensin sebagai tenaga penggeraknya. Udara bertekanan hasil dari kompresor
biasanya diaplikasikan atau digunakan pada pengecatan dengan teknik spray/ air brush,
untuk mengisi angin ban, pembersihan, pneumatik, gerinda udara (air gerinder)
dan lain sebagainya.
b.
Macam macam Kompresor
dan Penjelasannya
1) Kompresor
Aliran Radial
Percepatan
yang ditimbulkan oleh kompresor aliran radial berasal dari
ruangan
ke ruangan berikutnya secara radial. Pada lubang masuk pertama
udara
dilemparkan keluar menjauhi sumbu. Bila kompresornya bertingkat,
maka
dari tingkat pertama udara akan dipantulkan kembali mendekati sumbu.Dari
tingkat pertama masuk lagi ke tingkat berikutnya, sampai beberapa tingkat
sesuai yang dibutuhkan.Semakin banyak tingkat dari susunan
sudusudu tersebut maka akan semakin tinggi tekanan udara yang dihasilkan.Prinsip
kerja kompresor radial akan mengisap udara luar melalui sudu-sudu rotor,
udara akan terisap masuk ke dalam ruangan isap lalu dikompresi dan akan
ditampung pada tangki penyimpanan udara bertekanan hingga tekanannya
sesuai dengan kebutuhan.
2) Kompresor aksial
Kompresor aksial adalah kompresor yang berputar
dinamis yang menggunakan serangkaian kipas airfoil untuk semakin menekan aliran
fluida. Aliran udara yang masuk akan mengalir keluar dengan cepat tanpa perlu
dilemparkan ke samping seperti yang dilakukan kompresor sentrifugal. Kompresor
aksial secara luas digunakan dalam turbin gas/udara seperti mesin jet, mesin
kapal kecepatan tinggi, dan pembangkit listrik skala kecil.
3) Kompresor screw
Kompresor screw merupakan jenis kompresor dengan
mekanisme putar perpindahan positif, yang umumnya digunakan untuk mengganti
kompresor piston, bila diperlukan udara bertekanan tinggi dengan volume yang
lebih besar.
4) Kompresor Reciprocating
Kompresor Reciprocating merupakan salah
satu jenis kompresor yang telah digunakan untuk aplikasi yang sangat luas.
Kecepatan alir masuknya dapat mencapai 100 hingga 10000 cfm (cubic feet per
meter). Kompresor ini terdiri dari serangkaian penggerak mekanis seperti dalam
rangkaian mekanis motor bakar. Terdapat kesamaan komponen-komponen utama antara
kompresor torak dengan motor bakar diantaranya piston, batang penggerak,
silinder piston, crank shaft, dan sebagainya.